幕墙钢结构设计要点浅析

张月琴

身份证号：340822197812021125

1、前期的技术准备

1.1 技术资料收集

根据现场的实际情况土建设计资料收集和土建结构尺寸测量。根据施工图纸，结合预算项目，统计出各项施工项目单位数量表，由于土建施工时可能会有一些变动，实际尺寸不一定都与设计图纸符合。钢结构幕墙对土建结构相关的尺寸要求较高。项目经理与施工员、材料员、技术员、质检员等必须学会对图纸和工程说明了解，然后根据业主要求绘制切实可行的幕墙分隔图。

1.2 设计和施工方案确定

在对钢结构幕墙进行设计分隔时，要考虑外观的美观性，对材料堆放位置事先安排，不能影响施工进程，在正式施工前了解施工现场环境、交通运输及施工人员住宿等情况，核对施工空间与设计图纸无误，还应对施工范围的场地进行整平填实，做好场地的清理工作，保证吊车行走畅通。

2、钢结构对周围主体结构的作用

幕墙钢结构在满足自身强度、刚度、稳定性前提下对其所依附的混凝土主结构的反作用要尽可能的小，减轻其对混凝土主结构的破坏作用。尤其对于已经做好的主体结构，若支座反力太大，需对主结构加固相当困难。设计时的具体办法有：支座能用铰接算过，就不用刚接，当然要考虑铰接节点要方便设计且要考虑到施工的可行性；温度作用往往会对支座产生很大的反作用，为减轻温度作用，往往要对钢结构节点或杆件进行释放，使钢结构能自由伸缩，消除温度应力作用。

3、埋件的设计

幕墙钢结构的埋件分为两类：预埋件和后置埋件。埋件的作用是连接钢结构与主体混凝土结构，预埋件是指先在钢板上开孔，然后钢筋穿入、塞焊，然后根据设计要求在混凝土浇筑前把埋件定位，依靠锚筋和混凝土之间的粘结力来承受支座反力，预埋件可以承受较大的支座反力。预埋件的锚筋间距，锚固长度，边距尤其是与混凝土边缘距离要满足设计要求，对受剪力较大的预埋件要严格验算锚筋与混凝土的边距。后置埋件主要采用后置锚栓和植筋。后置锚栓主要采用化学锚栓，膨胀锚栓，重型自切底锚栓等。根据外荷载的不同采用适宜的锚栓种类，因后置锚栓需要在混凝土上开孔，所以对主体结构有削弱，锚栓与混凝土之间的粘结力有限，因此，承受外荷载能力较差。锚栓与混凝土的边距要求也较严格，植筋的设计和使用要满足混凝土结构后锚固技术规程的有关要求。两种埋件的使用原则：首先尽量考虑使用预埋件，其次考虑使用后置埋件。

4、人员岗位职责

项目经理是根据工程的工期特点以及施工现场周边的环境，充分发挥各职能人员的工作能力，监督落实工程质量和人员安全，确保在规定时间内完成工程项目工作。认真履行项目工程管理职责，对意外情况和质量问题负责。制订项目工程的质量，安全及工期和文明施工的技术保证措施，并组织实施。对项目各项管理人员进行监督和教育。

项目技术负责人加强项目施工技术和质量检验工作，对其工作和质量负责。对施工过程的技术管理和控制，对因施工技术管理原因导致的不合格工程项目负直接责任。开展质量管理知识培训教育和岗位技能培训，规范操作流程，确保操作人员的安全和工程的质量。

质检员制定项目质量计划，并协助领导组织实施，认真收集各种有关质量管理的合理化建议，及时反馈各种信息，整合信息并提出合理化建议。认真做好本工程的质量检查、监督、质量控制，收集保管质量档案，参与质量体系及质量资料的编制，专人负责到石材生产厂家及矿山抓质量，防止原材料的不合格品进入施工现场并防止石料的色差。材料员要对现场的物资进行清点和正确的摆放，做好防水防潮的工作，并保管好现场物资，对物资的使用情况有明确的记录，防止浪费行为，及时准确对使用的材料进行采购与供应。

5、关于半刚节点与埋件设计的处理

在节点设计时经常遇到半刚节点，例如在柱脚处因幕墙要求，柱脚不能加劲板，此柱脚即为半刚节点，此时又要涉及到埋件的设计问题，处理方法为：分别按刚接和铰接进行计算，保证钢结构能够计算通过，为了保证埋件的安全性，设计埋件时把支座当刚接处理，使埋件的设计富余量尽量大些。在设计预埋件时要留足埋件的安全富余量，因为埋件一般要提前预埋，而钢结构的方案后期可能要调整，支座反力会有变化，为避免因反力变化超过埋件原先设计强度，因此要把埋件做强、做扎实。

6、尽量减轻温度作用对钢结构的影响

幕墙钢结构要考虑温度作用的影响，一般为±30℃，温度变化一度，温度应力为2.4MPa。温度对钢结构作用有两种作用结果：一是约束钢结构，有温度应力；二是钢结构自由变形，无温度应力。对于幕墙钢结构一般采用杆件轴向释放，使杆件自由伸缩，减轻温度作用对构件及支座的影响。要采用合理的钢结构设计形式，超静定结构因温度作用而产生附加应力，在满足抗震要求的前提下尽量减少钢结构的超静定次数。在钢立柱的根部不宜设置水平的柱间支撑，若必须设置，则需要进行轴向释放。

总之，钢结构的设计是一个需要不断学习理论知识，在工程项目中积累总结，慢慢沉淀，由量变到质变的过程，只有遵循这一规律，才能更精准的把握“体系”和“节点”这两个钢结构设计的基本要素，从而设计出更安全适用、经济合理、简洁美观的钢结构作品。

[1]肖长永，朱菁.幕墙钢结构设计要点浅析[J].科技展望，2017，27(19)：42.

[2]徐印睿.钢结构幕墙施工组织设计[J].黑龙江科技信息，2016，(29)：227.